JP2010189942A - 路盤材 - Google Patents
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Abstract
【課題】路盤膨張による舗装面の隆起を生じにくい路盤材を提供する。
【解決手段】一部又は全部が製鋼スラグである路盤材であって、（a）ＪＩＳ−Ｋ００５８−１に規定するタンクリーチング試験法による溶出試験により測定されるｐＨが９．５以下、（b）金属Ｆｅ含有量が６mass％以上、の両条件を満たす材料以外の材料からなる。
【選択図】図１
【解決手段】一部又は全部が製鋼スラグである路盤材であって、（a）ＪＩＳ−Ｋ００５８−１に規定するタンクリーチング試験法による溶出試験により測定されるｐＨが９．５以下、（b）金属Ｆｅ含有量が６mass％以上、の両条件を満たす材料以外の材料からなる。
【選択図】図１
Description
本発明は、製鋼スラグを含む路盤材であって、路盤膨張による舗装面の隆起を生じにくい路盤材に関する。
道路や駐車場などのアスファルトコンクリート舗装では、路盤が膨張することにより舗装面が突然隆起することがある。このように路盤膨張を生じる主たる原因については、特に路盤材として鉄鋼スラグが使用されている場合は、スラグ中のｆ-ＣａＯが水和する際に体積膨張を生じたり、或いは固結した鉄鋼スラグ路盤材中にエトリンガイトが生成し、体積膨張を生じるためであると考えられてきた。
従来、鉄鋼スラグ路盤材としては、成分組成が異なる種々の鉄鋼スラグ（例えば、転炉スラグなどの製鋼スラグ、高炉徐冷スラグなど）が使用されている。
従来、鉄鋼スラグ路盤材としては、成分組成が異なる種々の鉄鋼スラグ（例えば、転炉スラグなどの製鋼スラグ、高炉徐冷スラグなど）が使用されている。
しかし、本発明者らによる調査の結果では、路盤中でのｆ-ＣａＯやエトリンガイトの生成量（含有率）が非常に少ないアスファルトコンクリート舗装であっても、路盤の膨張により舗装面が隆起する場合があることが判明した。このような路盤膨張は、ｆ-ＣａＯの水和やエトリンガイトの生成に起因するものでないことは明らかであり、その原因の解明と適切な対策が望まれ、特にそのような膨張を生じない路盤材の選定基準が明確になることが望まれていた。
したがって本発明の目的は、上述したような路盤膨張による舗装面の隆起を生じにくい路盤材を提供することにある。
したがって本発明の目的は、上述したような路盤膨張による舗装面の隆起を生じにくい路盤材を提供することにある。
本発明者らによる既設のアスファルトコンクリート舗装に関する調査、検討の結果、上述した路盤膨張による舗装面の隆起は、路盤材に製鋼スラグを使用した舗装に生じること、また、隆起が生じた舗装の路盤には鉄錆が多く含まれることが判った。これらの事実を基にさらに調査、検討を進めた結果、ｐＨが比較的低く且つ製鋼スラグ由来の相当量の金属Ｆｅを含む材料を路盤材として使用した場合、路盤材中の金属Ｆｅが酸化されて体積膨張を生じることで路盤が膨張し、舗装面の隆起を生じることが判った。したがって、これらの事実から、ｐＨが比較的低く且つ製鋼スラグ由来の相当量の金属Ｆｅを含む材料以外の材料を路盤材に用いれば、上記原因による路盤膨張とこれにより生じる舗装面の隆起を適切に防止できることが判った。
本発明はこのような知見に基づきなされたもので、以下を要旨とするものである。
［1］一部又は全部が製鋼スラグである路盤材であって、
下記（a）及び（b）の両条件を満たす材料以外の材料からなることを特徴とする路盤材。
（a）ＪＩＳ−Ｋ００５８−１に規定するタンクリーチング試験法による溶出試験により測定されるｐＨが９．５以下
（b）金属Ｆｅ含有量が６mass％以上
［1］一部又は全部が製鋼スラグである路盤材であって、
下記（a）及び（b）の両条件を満たす材料以外の材料からなることを特徴とする路盤材。
（a）ＪＩＳ−Ｋ００５８−１に規定するタンクリーチング試験法による溶出試験により測定されるｐＨが９．５以下
（b）金属Ｆｅ含有量が６mass％以上
［2］上記［1］の路盤材において、透水性舗装用の路盤材であり、下記（a）及び（b）の両条件を満たす材料以外の材料からなることを特徴とする路盤材。
（a）ＪＩＳ−Ｋ００５８−１に規定するタンクリーチング試験法による溶出試験により測定されるｐＨが１０．５以下
（b）金属Ｆｅ含有量が６mass％以上
［3］上記［1］又は［2］の路盤材を、舗装の路盤に施工することを特徴とする舗装の施工方法。
（a）ＪＩＳ−Ｋ００５８−１に規定するタンクリーチング試験法による溶出試験により測定されるｐＨが１０．５以下
（b）金属Ｆｅ含有量が６mass％以上
［3］上記［1］又は［2］の路盤材を、舗装の路盤に施工することを特徴とする舗装の施工方法。
本発明の路盤材は、一部または全部が製鉄スラグである路盤材でありながら、金属Ｆｅの酸化が原因の路盤膨張を生じにくく、このため路盤膨張による舗装面の隆起を適切に防止することができる。
アスファルトコンクリート舗装において、ｐＨが比較的低く且つ相当量の金属Ｆｅを含む材料を路盤材として使用した場合、路盤材中の金属Ｆｅが酸化されて体積膨張を生じることで路盤が膨張し、舗装面の隆起を生じる。したがって、ｐＨが比較的低く且つ相当量の金属Ｆｅを含む材料以外の材料を用いれば、上記原因による路盤膨張とこれにより生じる舗装面の隆起を適切に防止することができる。ここで、上述のような問題を生じる材料（路盤材）は、一部または全部が製鋼スラグである路盤材であり、したがって、本発明が対象とするのは一部または全部が製鋼スラグである路盤材である。
製鋼スラグとは、鉄鋼製造プロセスの製鋼工程で発生するスラグであり、溶銑予備処理スラグ（例えば、脱燐スラグ、脱珪スラグなど）、転炉スラグ（脱炭スラグ）などが挙げられ、これらの１種以上を用いることができる。
また、一部が製鋼スラグである路盤材の場合、路盤材の残部には、コンクリート廃材、廃路盤材、レンガ廃材、製鋼スラグ以外の鉄鋼スラグ（例えば、高炉徐冷スラグなど）、鉄鋼スラグ以外のスラグ（例えば、ごみ溶融スラグなど）、砕石などの１種以上を用いることができる。
また、一部が製鋼スラグである路盤材の場合、路盤材の残部には、コンクリート廃材、廃路盤材、レンガ廃材、製鋼スラグ以外の鉄鋼スラグ（例えば、高炉徐冷スラグなど）、鉄鋼スラグ以外のスラグ（例えば、ごみ溶融スラグなど）、砕石などの１種以上を用いることができる。
本発明の路盤材は、下記（a）及び（b）の両条件を満たす材料（以下、この材料を「不適材」という場合がある）以外の材料からなる。なお、下記（a）のｐＨ測定の供試体となる材料の粒度は、当然、路盤材として施工する粒度のものである。
（a）ＪＩＳ−Ｋ００５８−１に規定するタンクリーチング試験法による溶出試験により測定されるｐＨが９．５以下
（b）金属Ｆｅ含有量が６mass％以上
（a）ＪＩＳ−Ｋ００５８−１に規定するタンクリーチング試験法による溶出試験により測定されるｐＨが９．５以下
（b）金属Ｆｅ含有量が６mass％以上
図１は、一部または全部が製鋼スラグである材料であって、種々のｐＨを有する材料を、アスファルトコンクリート舗装の路盤材として施工し、鉄錆の発生状況と路盤膨張による舗装面の隆起の有無を調べた結果を示している。材料は、製鋼スラグ単体又は製鋼スラグと高炉徐冷スラグ、廃コンクリートの１種以上を混合したものであり、金属Ｆｅ含有量は６〜１２mass％である。施工前の材料のｐＨは、ＪＩＳ−Ｋ００５８−１に規定するタンクリーチング試験法による溶出試験により測定した。
施工して２年後のアスファルトコンクリート舗装について、路盤膨張による舗装面の隆起の有無を調べた。この調査では、舗装面長さ２０ｃｍで２ｃｍ以上の高低差がある場合に「舗装面の隆起」と判断した。また、そのアスファルトコンクリート舗装の路盤から路盤材を採取し、この路盤材サンプルの発錆状態を目視観察し、以下のような基準で４段階評価し、指数化した。
錆指数１：灰色
錆指数２：薄茶色
錆指数３：茶色
錆指数４：濃い茶色〜赤褐色
錆指数１：灰色
錆指数２：薄茶色
錆指数３：茶色
錆指数４：濃い茶色〜赤褐色
図１によれば、金属Ｆｅ含有量が６mass％以上の材料のなかでも、ｐＨが９．５以下の材料の錆指数が高く（錆指数３〜４）、路盤膨張による舗装面の隆起を生じている。これに対して金属Ｆｅ含有量が６mass％以上であっても、ｐＨが９．５超の材料は、錆指数が低く（錆指数１〜２）、路盤膨張による舗装面の隆起を生じていない。
以上の結果から、本発明の路盤材は、上記（a）及び（b）の両条件を満たす材料（不適材）以外の材料からなることを条件とするものである。
以上の結果から、本発明の路盤材は、上記（a）及び（b）の両条件を満たす材料（不適材）以外の材料からなることを条件とするものである。
また、より膨張を生じにくい路盤材とするには、上記（a）として規定する不適材のｐＨの上限値をより高く設定することが好ましい。具体的には、好ましくはｐＨ１０．５、より好ましくはｐＨ１１．５、特に好ましくはｐＨ１２．５を上限値とすることが好ましい。同様の理由から、上記（b）として規定する不適材の金属Ｆｅ含有量の下限値をより低く設定することが好ましい。具体的には、好ましくは４mass％、より好ましくは２mass％、特に好ましくは１mass％を下限値とすることが好ましい。
また、透水性舗装に施工された路盤材は、雨水と接触することによりｐＨが低下しやすいので、透水性舗装用としての路盤材は、上記（a）として規定する不適材のｐＨの上限値をより高く設定することが好ましい。具体的には、好ましくはｐＨ１０．５、より好ましくはｐＨ１１．５、特に好ましくはｐＨ１２．５を上限値とすることが好ましい。
ここで、透水性舗装とは、路面に降った雨水を舗装内部の隙間から地中に浸透させる機能を持った舗装であり、アスファルトコンクリート舗装の場合、粘度の高い改質アスファルトを使用するとともに、粗骨材の割合を高めて空隙率を高めに設定する条件で施工される。一般に、透水性舗装の透水係数は１．０×１０−２ｃｍ／sec以上である。
ここで、透水性舗装とは、路面に降った雨水を舗装内部の隙間から地中に浸透させる機能を持った舗装であり、アスファルトコンクリート舗装の場合、粘度の高い改質アスファルトを使用するとともに、粗骨材の割合を高めて空隙率を高めに設定する条件で施工される。一般に、透水性舗装の透水係数は１．０×１０−２ｃｍ／sec以上である。
また、路盤膨張による舗装面の隆起は、路盤の固結の程度が高いほど生じやすいので、より膨張を生じにくい路盤材とするには、材料の固結性も条件に加えることが好ましい。
本発明の路盤材は、金属Ｆｅの酸化が原因の路盤の膨張を生じにくく、路盤膨張による舗装面の隆起を生じさせない路盤材適性を有するので、そのままアスファルトコンクリート舗装などの舗装の路盤に施工することができる。
本発明の路盤材は、金属Ｆｅの酸化が原因の路盤の膨張を生じにくく、路盤膨張による舗装面の隆起を生じさせない路盤材適性を有するので、そのままアスファルトコンクリート舗装などの舗装の路盤に施工することができる。
Claims (3)
- 一部又は全部が製鋼スラグである路盤材であって、
下記（a）及び（b）の両条件を満たす材料以外の材料からなることを特徴とする路盤材。
（a）ＪＩＳ−Ｋ００５８−１に規定するタンクリーチング試験法による溶出試験により測定されるｐＨが９．５以下
（b）金属Ｆｅ含有量が６mass％以上 - 透水性舗装用の路盤材であり、下記（a）及び（b）の両条件を満たす材料以外の材料からなることを特徴とする請求項１に記載の路盤材。
（a）ＪＩＳ−Ｋ００５８−１に規定するタンクリーチング試験法による溶出試験により測定されるｐＨが１０．５以下
（b）金属Ｆｅ含有量が６mass％以上 - 請求項１又は２に記載の路盤材を、舗装の路盤に施工することを特徴とする舗装の施工方法。
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2009
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